Glicolisi, biochimica

Importanza delle maltodestrine nello sport

In ambito sportivo hanno una funzione energetica: per cui possono essere utilizzate durante l'attività fisica senza appesantire l'apparato gastrointestinale ed inficiare la performance. La facilità del processo digestivo fa sì che meno sangue venga richiamato ai visceri e ve ne sarà di più per i muscoli - come nel ciclismo, caratterizzato da tappe di centinaia di chilometri, o nella maratona, sono utili per prevenire l'ipoglicemia da attività che potrebbe intaccare le proteine muscolari - non sono osmoticamente attive per cui se assunte prima, durante e dopo l'allenamento consentono la corretta idratazione dei tessuti. L'acqua bevuta, una volta arrivata al lume intestinale, utilizza un sistema passivo di assorbimento determinato dalla pressione osmotica. Gli zuccheri sono

osmoticamente attivi e trattengono l'acqua nel lume intestinale impendendo il suo assorbimento. Il tempo ridotto di assorbimento delle maltodestrine, riducendo la loro permanenza nel lume intestinale, favorisce l'assorbimento intestinale dell'acqua.

Problematiche derivanti dall'utilizzo:

• Difficoltà di digestione di alcuni soggetti per il mais o intolleranza verso il cereale da cui sono state ricavate.
• Ipoglicemia reattiva: assumere alte dosi in poco tempo può causare ipoglicemia reattiva. Meglio assumere dosi frazionate nel corso dell'allenamento.

Le maltodestrine sono impiegate:

• In sport di resistenza (durante l'attività ciclisti su strada, maratoneti) per evitare di intaccare le proteine muscolari e fornire un supporto energetico durante l'attività.
• Nel post-allenamento in sport di forza/potenza (scatti, sollevamento pesi) per favorire il recupero post-esercizio.

Il glicogeno è una forma molto efficiente di accumulo del glucosio, a differenza delle maltodestrine. Infatti, il glicogeno è osmoticamente inattivo e può essere contenuto all'interno delle cellule. In termini energetici, è molto denso perché contiene la maggior quantità possibile di glucosio nel minor volume possibile. Ad esempio, 100 g di glicogeno corrispondono al 2/7% del peso totale. Nel fegato, il glicogeno rappresenta tra i 300-500 g, ovvero l'1% del peso totale, mentre nel muscolo è presente in quantità ancora maggiore.

Il glicogeno è formato da polimeri di alfa-glucosio, sia lineari che ramificati, con legami di tipo 1->4 e 1->6. Ogni 8-14 residui di glucosio sono presenti le ramificazioni laterali, che sono i legami di tipo 1->6. La struttura del glicogeno è sferica e contiene più di 100.000 molecole di glucosio. Ogni granulo di glicogeno è formato a partire da una proteina centrale chiamata glicogenina e contiene gli enzimi necessari per la sintesi e la degradazione del glicogeno.

ancheglicogeno.GLICOGENOLISI= .demolizione del glicogeno intracellulare nei muscoli e nel fegatoutilizzando il fosfato1. La glicogeno fosforilasi scinde il legame alfa-1->4inorganico (Pi). ! non consuma ATP. (G-1-P).Si libera glucosio-1-fosfatoIn pratica la glicogeno fosforilasi stacca dalle estremità una molecola diglucosio sotto forma di G-1-P.

2. Successivamente il viene unG-1-P convertito in glucosio-6-fosfato daenzima mutasi, , e può entrare nella glicolisi – ol’enzima fosfoglucomutasiin altre vie.

3. La glicogeno fosforilasi continua a rimuovere dall’estremità una molecola di.glucosio per voltaSi .ferma quando arriva a 4 residui di glucosio dalla ramificazionedoppia funzione:

4. un che ha unaInterviene enzima deramificante attivitàa- –Sposta 3 molecole di glucosio da una catena all’altratransferasica = scinde un legame a-1->4 e forma un nuovo legame a-1->4. attività a1-b- –Idrolizza un legame a-1->6

con formazione di glucosio libero⁶ glucosidasica. Il glicogeno endogeno viene consumato prima del glucosio ematico perché il glicogeno e l'amido alimentari entrano come glucosio nella glicolisi, mentre il glicogeno muscolare entra come glucosio-6-P - quindi l'utilizzo del glucosio endogeno che servirebbe nel consente di risparmiare una molecola di ATP, trasformare il glucosio in glucosio-6-P, garantendo una maggior efficienza. Esaurito il glicogeno endogeno, si comincia poi ad utilizzare il glucosio ematico. <h2>ATTIVAZIONE DELLA GLICOGENOLISI TRAMITE L'ADRENALINA</h2> Durante l'esercizio fisico aumenta il livello di adrenalina mentre cala il. Questo perché è un , al livello di insulina l'adrenalina attivatore della glicogenolisi a differenza dell'insulina che ne è un inibitore. <ol> <li>L'adrenalina si lega al proprio recettore presente sulla membrana della cellula muscolare</li> <li>Recluta una proteina G e la attiva</li> <li>La proteina G attiva l'enzima adenilato ciclasi</li> <li>L'adenilato ciclasi catalizza la conversione di ATP in AMP ciclico (cAMP)</li> <li>Il cAMP attiva la proteina chinasi A (PKA)</li> <li>La PKA fosforila l'enzima glicogeno fosforilasi, attivandolo</li> <li>La glicogeno fosforilasi catalizza la degradazione del glicogeno in glucosio-1-P</li> <li>Il glucosio-1-P viene convertito in glucosio-6-P dall'enzima fosfoglucomutasi</li> <li>Il glucosio-6-P entra nella glicolisi per produrre energia</li> </ol>

Voltaproteina G attiva l'adenilato ciclasi che trasforma un ATP (adenosina trifosfato) in cAMP (adenosina monofosfato ciclico) nel citoplasma cellulare.

Il cAMP attiva quindi la PKA (protein chinasi A) che normalmente è inattiva. Questo stesso meccanismo viene innescato anche dall'adrenalina, mentre il glucagone viene utilizzato nell'epatocita.

Entrambe le vie comunque attivano la glicogenolisi.

1. Dopo essere stata attivata, la PKA attiva l'enzima fosforilasi chinasi (fosforilazione) che attacca un gruppo fosfato con consumo di ATP.
2. La fosforilasi chinasi a sua volta attiva la glicogeno fosforilasi, regolatore della glicogenolisi.
3. Conseguente liberazione di glucosio-1-P intracellulare dal glicogeno.

La glicogenolisi, se avviene nel muscolo, va ad alimentare la glicolisi per produrre energia. Se avviene nel fegato, il glucosio-1-P prodotto viene riversato.

nel sangue sotto forma di glucosio e va ad aumentare la glicemia, e quindi consente allo zucchero contenuto nel fegato di arrivare attraverso il sangue al muscolo. Mentre determinano la fosforilazione della fosforilasi adrenalina e il glucagone chinasi e la glicogeno fosforilasi attivandole - quindi incrementano la demolizione del glicogeno di rimuovere gruppo fosfato (che permette agli enzimi). Quindi rimuovendo il gruppo fosfato dalla fosforilasi chinasi e dal. In questo modo, l'insulina blocca il glicogeno fosforilasi le inattiva entrambe processo della glicogenolisi a favore della glicogenoneosintesi. La glicolisi La glicolisi avviene nel citoplasma e si divide in 10 tappe in 2 fasi: 1- Preparatoria (5 tappe): il glucosio viene trasformato, consumando 2 molecole di ATP, in 2 molecole di gliceraldeide fosforilate. 2- Recupero Energetico (5 tappe): le 2 molecole di gliceraldeide vengono ossidate a piruvato con formazione.

Di 4 molecole di ATP e 2 molecole di NADH. In totale, il guadagno energetico è di: (-2 + 4) ATP e 2 NADH.

FASE PREPARATORIA

Rappresenta la prima fase della glicolisi. In questa fase, che può arrivare, entra il glucosio nel citosol.

PRIMA TAPPA

Dal sangue entra nel muscolo grazie al trasportatore GLUT4. Viene immediatamente fosforilato.

Una volta che il glucosio entra nel citosol, ad opera dell'enzima, viene trasformato in G-6-P. La fosfochinasi è importante perché questa trasformazione non permette più che il G-6-P sia riconosciuto dall'esochinasi e quindi il glucosio, una volta entrato nel citoplasma, non può più uscire. Questa prima reazione si definisce reazione di fosforilazione perché vincola il glucosio all'interno della cellula.

Dal glicogeno muscolare, il glicogeno viene trasformato in G-1-P, che a sua volta viene poi trasformato in G-6-P. Si salta la prima reazione.

dirisparmiando ATP.indirizzo a questo punto

Il G-P-6 presente all'interno della cellula non è ancora vincolato, pur essendo un intermedio di essa, alla glicolisi perché può prendere altre vie (es. via del pentosiofosfato).accessorie fruttosio-6-fosfato: il viene, il G-6-P trasformato in un isomero

SECONDA TAPPA

enzima reversibile ad opera di un (che quindi se non procede con la glicolisi può tornare indietro a G-6-P e indirizzarsi in altre vie).: Il ad opera lo F-6-P dell'enzima fosfofruttochinasi-1 (PFK-1)

TERZA TAPPA

F-1,6-bisfosfatoin (perché le chinasi attaccando trasforma con consumo di ATP gruppi fosfato consumano ATP). Il è una F-1,6-bisfosfato molecola ESCLUSIVA quando PFK-1 trasforma il F-6-P, per cui attaccandogli un gruppo della glicolisi in F-1,6-bisfosfato, quella molecole non può più tornare indietro fosfato, e sarà processata fino alla fine della glicolisi. Il passaggio da F-6-P a F-1,6-bisfosfato è

la.2° r. di indirizzo: Successivamente la molecole a 6 atomi di carbonio F-1,6-QUARTA TAPPAviene ad opera di un enzima e si forma:bisfosfato scisso in 2Gliceraldeide-3-P1. – con 3 atomi di carbonioDiidroiisiaceton-fosfato2. – con 3 atomi di carbonioUn entra in azione e (3 atomi di carboni) inquinto enzima trasforma tutti i triosigliceraldeide-3-P.Perciò il è statoalla fine della fase preparatoria glucosio trasformato in 2 molecolecon .di gliceraldeide-3-P consumo di 2 molecole di ATP

REGOLAZIONE ALLOSTERICA DELL’ENZIMA PFK-1.Quando nella cellula è significa chepresente molto ATP non c’è contrazioneperciò viene .inibita la via che porta la trasformazione di F-6-P a F-1,6-bisfosfatoViceversa quando sono , quindipresenti i sottoprodotti della degradazione ADP e, significa che si è vieneAMP in attività perciò attivano l’enzima PFK-1 che attiva.la via di trasformazione di F-6-PFASE RECUPERO

ENERGETICO

Rappresenta la seconda fase della glicolisi. In questa fase dal Gliceraldeide-3-P si arriva al prodotto finale, le 2 molecole di piruvato 2 molecole di NADH. Vengono in2 molecole di NAD+ trasformate.

SESTA TAPPA

Gliceraldeide-3-P deidrogenasi (G3PDH)